Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
российской федерации
федеральное государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение высшего профессионального образования
«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
И.Л. Новожилов, Н.Ф. Карпов
расчет и конструирование
ЦИЛИНДРИЧЕСКИх передач
Учебно-методическое пособие
для курсового проектирования
Барнаул 2011
УДК 621.01.001(072)
Расчет и конструирование зубчатых передач: Учебно-методическое пособие для курсового проектирования / Сост.: И.Л. Новожилов, Н.Ф. Карпов, Барнаул, 2011. 48 с.
Учебно-методическое пособие предназначено для выполнения курсового проекта по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» и содержит сведения о расчете и конструировании цилиндрических и конических зубчатых передач. С этой целью в него включено достаточно большое количество теоретического и справочного материала, необходимого при выполнении расчетов.
Пособие предназначено для студентов инженерного факультета очной и заочной форм обучения, изучающих курс «Детали машин и основы конструирования».
Рекомендовано к изданию методической комиссией ИФ (протокол № 5 от 1 декабря 2011 г.).
Рецензент - доцент кафедры математики Н.А. Абакумова
Алтайский государственный аграрный университет, 2011
Новожилов И.Л., Карпов Н.Ф., 2011
ФГБОУ ВПО АГАУ, 2011
Содержание
стр.
Введение 5
Глава 1 Общие сведения о цилиндрических зубчатых передачах 6
Глава 2 Последовательность расчета цилиндрической передачи 8
1. Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений 8
2. Определение межосевого расстояния аw (мм) из условия прочности по контактным напряжениям 14
3. Определение ширины колеса 16
4. Определение ширины шестерни 16
5. Предварительное значение делительного диаметра колеса 16
6. Определение ориентировочного значения модуля из расчета прочности по напряжениям изгиба 17
7. Определение чисел зубьев колеса и шестерни и угла наклона зубьев 18
8. Определение основных геометрических параметров передачи 19
9. Проверка выполнения условия прочности по контактным
напряжениям 20
10. Проверка выполнения условия прочности по напряжениям изгиба 23
11. Силы в зацеплении цилиндрической зубчатой передачи 25
Глава 3 Пример проектировочного расчета зубчатой цилиндрической косозубой передачи внешнего зацепления 26
Глава 4 Конструирование цилиндрических зубчатых колес 33
1. Конструктивные элементы цилиндрических зубчатых колес 33
2. Определение формы и размеров конструктивных элементов зубчатых
колес в зависимости от их конструктивного исполнения 34
Глава 5. Расчет цилиндрической передачи при помощи системы автоматизированного проектирования APM WinMachine (в модуле APM Trans) 38
Библиографический список 84
Введение
Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине это высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, малые габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.
В настоящем учебно-методическом пособии изложена методика расчета зубчатых цилиндрических и конических передач и основные рекомендации по конструированию зубчатых колес. Основу расчетов составляют стандартные методики определения прочности и геометрии передач с учетом опыта кафедры механики машин и сооружений АГАУ в обучении студентов проектированию приводов машин.
Проектирование это разработка общей конструкции изделия.
Конструирование это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, решение которых необходимо для воплощения принципиальной схемы в реальную конструкцию.
Проект это документация, получаемая в результате проектирования и конструирования.
При проектировании передачи определяются основные параметры зубчатых колес (диаметр, ширина, модуль, число зубьев и пр.). Их конструкция главным образом зависит от проектных размеров, материала, способа получения заготовки и масштаба производства. На этапе конструирования детали приобретают окончательные очертания путем определения форм и размеров конструктивных элементов (обода, ступицы и диска) с учетом перечисленных выше требований.
Глава 1
Общие сведения о цилиндрических зубчатых передачах
Основные виды цилиндрических передач, расчет и конструирование которых выполняют студенты в курсовом проектировании, это прямозубые (рис. 1), косозубые (рис. 2) и шевронные (рис. 3) передачи внешнего зацепления. Меньшее из пары зубчатых колес называется шестерней, а большее колесом. Термин «зубчатое колесо» является общим. Параметрам шестерни приписывают индекс 1, а параметрам колеса 2.
Для закрытых (работающих в масляной ванне) зубчатых передач редукторного типа при определении их размеров в большинстве случаев решающую роль играет расчет рабочих поверхностей зубьев на выносливость по контактным напряжениям (расчет на отсутствие усталостного выкрашивания). Этот расчет выполняют как проектный. Кроме того, производят проверочный расчет зубьев на выносливость по напряжениям изгиба. В большинстве случаев напряжения изгиба в зубьях колес, рассчитанных на контактную прочность, весьма невелики. Исключения могут быть в двух случаях:
а) если применена поверхностная термическая или термохимическая обработка рабочих поверхностей зубьев до высокой твердости (более 350 НВ), в этом случае вообще может оказаться, что размеры передачи лимитируются расчетом зубьев на изгиб;
б) если при данном межосевом расстоянии, полученном из расчета зубьев на контактную прочность, принято большое суммарное число зубьев (zΣ = z1 + z2), так как в этом случае получаются мелкомодульные зубья.
Открытые (работающие всухую или смазываемые периодически) цилиндрические передачи выполняют только прямозубыми и применяют при окружных скоростях v ≤ 2 м/с. Расчет открытой передачи принято вести аналогично расчету закрытой: из условия обеспечения контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев находят межосевое расстояние.
Поскольку открытые передачи интенсивно изнашиваются в процессе работы, то существуют некоторые особенности их расчета, указанные в соответствующих разделах предлагаемой методики проектирования цилиндрических передач.
Рис. 1. Цилиндрическая Рис. 2. Цилиндрическая
прямозубая передача косозубая передача
а) б)
Рис. 3. Шевронная передача:
а) с жестким углом; б) с канавкой для выхода зуборезного инструмента
Исходными данными для расчета цилиндрических зубчатых передач являются: вращающий момент на колесе Т2, частота вращения колеса n2, передаточное число u, схема передачи, требуемый ресурс (время работы) Lh, ч, характер производства единичный, мелкосерийный, крупносерийный.
Глава 2
Последовательность расчета цилиндрической передачи
1. Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений
1.1. Выбор материалов для колеса и шестерни
Основным материалом для изготовления зубчатых колес силовых передач являются углеродистые или легированные стали, которые можно условно разделить на две группы в зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев. I группа с твердостью не более 350 НВ, предназначенные для передач малой (Р ≤ 2 кВт) и средней (Р ≤ 5,5 кВт) мощности нормализованные или улучшенные. II группа с твердостью более 350 НВ для высоконагруженных передач (в таблице 1.1.1 твердость таких сталей указана в HRC) закаленные, цементированные, нитроцементированные, азотированные. Соотношение твердостей в единицах НВ и HRC приведено на рисунке 4.
Рис. 4. График соотношения твердостей, выраженных в единицах НВ и HRC
Таблица 2.1.1
Механические характеристики сталей и чугунов, используемых для изготовления зубчатых колес
Марка стали |
Диаметр D, мм (рис. 5) |
Ширина S, мм (рис. 5) |
Твердость |
Предел |
Термическая обработка |
||
сердцевины (НВ) |
поверхности (HRC) |
прочности σВ |
текучести σТ |
||||
МПа |
|||||||
Поковка или штамповка |
|||||||
35 |
Любой |
Любая |
163…192 |
- |
550 |
270 |
Нормализация |
45 |
Любой |
Любая |
179…207 |
- |
600 |
320 |
Нормализация |
45 |
125 |
80 |
235…262 |
- |
780 |
540 |
Улучшение |
45 |
80 |
50 |
269…302 |
- |
890 |
650 |
Улучшение |
40Х |
200 |
125 |
235…262 |
- |
790 |
650 |
Улучшение |
40Х |
125 |
80 |
269…302 |
- |
900 |
750 |
Улучшение |
40Х |
125 |
80 |
269…302 |
45…50 |
900 |
750 |
Улучшение + закалка ТВЧ |
35ХМ |
315 |
200 |
235…262 |
- |
800 |
670 |
Улучшение |
35ХМ |
200 |
125 |
269…302 |
- |
920 |
790 |
Улучшение |
35ХМ |
200 |
125 |
269…302 |
48…53 |
920 |
790 |
Улучшение +закалка ТВЧ |
40ХН |
315 |
200 |
235…262 |
- |
800 |
630 |
Улучшение |
40ХН |
200 |
125 |
269…302 |
- |
920 |
750 |
Улучшение |
40ХН |
200 |
125 |
269…302 |
48…53 |
920 |
750 |
Улучшение +закалка ТВЧ |
50ХН |
200 |
125 |
269…302 |
50…56 |
1100 |
900 |
Улучшение +закалка ТВЧ |
20ХН2М |
200 |
125 |
300…400 |
56…63 |
1000 |
800 |
Улучшение + цементация +закалка |
18ХГТ |
200 |
125 |
300…400 |
50…56 |
1000 |
800 |
Улучшение + цементация +закалка |
12ХН3А |
200 |
125 |
300…400 |
50…56 |
1000 |
800 |
Улучшение + цементация +закалка |
25ХГМ |
200 |
125 |
300…400 |
50…56 |
1000 |
800 |
Улучшение + цементация +закалка |
40ХН2МА |
125 |
80 |
269…302 |
50…56 |
980 |
780 |
Улучшение + азотирование |
Стальная отливка |
|||||||
35Л |
Любой |
Любая |
163…207 |
- |
550 |
270 |
Нормализация |
45Л |
315 |
200 |
207…235 |
- |
680 |
440 |
Улучшение |
50ГЛ |
315 |
200 |
235…262 |
- |
850 |
600 |
Улучшение |
Чугун |
|||||||
СЧ 15-32 |
Любой |
Любая |
160 |
- |
150 |
- |
|
СЧ 24-44 |
Любой |
Любая |
170…190 |
- |
240 |
- |
|
СЧ 32-52 |
Любой |
Любая |
170…241 |
- |
320 |
- |
|
СЧ 35-56 |
Любой |
Любая |
197…248 |
- |
350 |
- |
|
КЧ 30-6 |
Любой |
Любая |
150 |
- |
300 |
- |
|
КЧ 35-10 |
Любой |
Любая |
149 |
- |
350 |
- |
Рис. 5. Размеры заготовок, указанные в таблице 2.1.1
В таблице 2.1.1 приведены усредненные значения механических характеристик и виды термообработки некоторых марок конструкционных сталей, используемых для изготовления зубчатых колес.
В условиях индивидуального и мелкосерийного производства, предусмотренного техническими заданиями на курсовое проектирование, в мало- и средненагруженных передачах, а также в передачах с большими колесами (открытых) преимущественно применяют зубчатые колеса с твердостью не более 350 НВ. Для малонагруженных передач находят применение стальное литье и чугун.
Для изготовления зубчатых колес открытых передач наряду со сталью различных марок и различной термической обработки широкое распространение получил чугун. Он хорошо противостоит усталостному выкрашиванию и заеданию в условиях малой подачи смазочного материала. Чугун дешевле стали и обладает хорошими литейными свойствами, хорошо обрабатывается, однако характеризуется пониженным сопротивлением изгибу.
В целях выравнивания долговечности зубьев шестерни и колеса, ускорения их приработки и повышения сопротивляемости заеданию твердость поверхностей зубьев шестерни всегда назначается больше твердости зубьев колеса: для прямозубых НВ1ср НВ2ср = 20…30; для косозубых и шевронных НВ1ср НВ2ср = 30…50.
1.2. Допускаемые контактные напряжения
для углеродистых и легированных сталей
шестерня , (1)
колесо , (2)
где σH lim1 и σH lim2 пределы контактной выносливости шестерни и колеса соответственно (см. 1.2.1);
sH коэффициент запаса прочности (см. 1.2.2);
kHL1 и kHL2 - коэффициенты долговечности шестерни и колеса соответственно (см. 1.2.3).
для чугунов
[σН] = сНВmin, (3)
где с = 1,5 для серого чугуна (СЧ 15-32; СЧ24-44);
с = 1,8 для ковкого (КЧ 30-6; КЧ 35-10) и модифицированного (СЧ 32-52; СЧ 35-56) чугуна.
1.2.1.Пределы контактной выносливости приведены в таблице 2.1.2
Таблица 2.1.2
Пределы контактной выносливости стальных зубчатых колес
Вид термической обработки |
, МПа |
Нормализация, улучшение; твердость не более350 НВ (углеродистые и легированные стали 35, 45, 35ХМ, 40Х, 40ХН, 50ХН) |
2 НВ + 70 |
Объемная закалка; твердость (38…50) HRC (легированные стали 50ХН, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХН3А, 25ХГМ, 40ХН2МА) |
18 HRC + 150 |
Поверхностная закалка; твердость (40…50) HRC (легированные стали 50ХН, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХН3А, 25ХГМ, 40ХН2МА) |
17 HRC + 200 |
Цементация и нитроцементация; твердость более 56 HRC |
23 HRC |
Азотирование; твердость 550…750 HV |
1050 |
1.2.2. Коэффициент запаса прочности sH = 1,1 при нормализации, улучшении или объемной закалке; sH = 1,2 при поверхностной закалке, цементации и азотировании.
1.2.3. Коэффициенты долговечности:
шестерни , (4)
колеса , (5)
где NH lim базовое число циклов (см табл. 2.1.3);
Таблица 2.1.3
Базовые числа циклов для расчета на контактную выносливость
Твердость поверхнос-тей зубьев |
до 200НВ |
200НВ …250НВ |
250НВ …300НВ |
300НВ …350НВ |
35HRC …40HRC |
40HRC …50HRC |
50HRC …60HRC |
NH lim, циклов |
10∙106 |
17∙106 |
25∙106 |
36∙106 |
44∙106 |
84∙106 |
140∙106 |
NH1 и NH2 расчетное число циклов напряжений шестерни и колеса соответственно:
, (n1 и n2 частоты вращения шестерни и колеса соответственно, мин-1);
Lh = LГДСtC ресурс передачи в часах (LГ срок службы передачи, лет; Д число рабочих дней в году; С число смен; tC продолжительность смены, ч).
1 ≤ kHL ≤ 2,6 для зубчатых колес с твердостью не более 350 НВ,
1 ≤ kHL ≤ 1,8 для зубчатых колес с твердостью более 350 НВ.
Если NH > NH lim, то коэффициент долговечности принимают kHL = 1.
1.3. Допускаемые напряжения изгиба
шестерни , (6)
колеса , (7)
где σFlim1 и σFlim2 пределы выносливости зубьев шестерни и колеса при изгибе (см. 1.3.1);
sF коэффициент запаса прочности при изгибе (см. 1.3.2);
kFL1 и kFL2 - коэффициенты долговечности шестерни и колеса соответственно (см. 1.3.3);
kFC коэффициент чувствительности к реверсивной работе (см. 1.3.4)
1.3.1. Пределы выносливости зубьев шестерни и колеса при изгибе приведены в таблице 2.1.4.
Таблица 2.1.4
Пределы выносливости при изгибе для стальных зубчатых колес
Твердость зубьев |
|||
Термическая либо химико-термическая обработка |
Поверхность |
Сердцевина |
σFlim, МПа |
Нормализация, улучшение |
(180…300) НВ |
(180…300) НВ |
1,8 HB |
Закалка ТВЧ по контуру зуба |
(48…55) HRC |
(250…320) НВ |
600 |
Объемная закалка |
(48…55) HRC |
600 |
|
Азотирование |
(550…750) HV |
(32…42) HRC |
300 + 12HRC |
Цементация |
(56…62) HRC |
(32…45) HRC |
800 |
1.3.2. Коэффициент запаса прочности:
sF = 1,75 при нормализации, улучшении, объемной и поверхностной закалке, азотировании; sF = 1,55 при цементации и нитроцементации
1.3.3. Коэффициенты долговечности:
, (7)
, (8)
где NF lim = 4·106 базовое число циклов при изгибе;
NF1 и NF2 - расчетное число циклов напряжений шестерни и колеса соответственно (NF = NH).
1 ≤ kFL ≤ 4 - для зубчатых колес с твердостью не более 350 НВ,
1 ≤ kFL ≤ 2,5 - для зубчатых колес с твердостью более 350 НВ.
Если NF > NF lim, то коэффициент долговечности принимают kFL = 1.
1.3.4. Коэффициент чувствительности к реверсивной работе
, (9)
где γFC = 0,35, если HRC < 35; γFC = 0,25, если HRC ≥ 35; γFC = 0,1, если термообработка зубьев проведена азотированием; Т,' Т'' моменты, действующие в прямом и реверсивном направлениях.
2. Определение межосевого расстояния аw (мм) из условия прочности по контактным напряжениям
, (10)
где Т2 номинальный вращающий момент на колесе, Н·м;
u передаточное число;
Ψba коэффициент ширины зубчатого венца относительно межосевого расстояния (Ψba = b/aw) (см. 2.1);
КНβ коэффициент концентрации нагрузки при расчете контактных напряжений (см. 2.2);
КНv коэффициент динамичности нагрузки при расчете контактных напряжений (см. 2.3);
КНα коэффициент неравномерности нагружения зубьев (см. 2.4);
Ка вспомогательный коэффициент (см. 2.5);
- для прямозубых передач;
- для косозубых передач;
в формуле (10) знак «+» - для внешнего зацепления, «-» - для внутреннего зацепления.
2.1. Коэффициент ширины зубчатого венца относительно межосевого расстояния выбирается разработчиком. При этом целесообразно использовать рекомендации, выработанные практикой проектирования закрытых передач при различном расположении зубчатых колес относительно опор:
Ψba = 0,30…0,50 симметричном;
Ψba = 0,25…0,40 асимметричном;
Ψba = 0,20…0,25 консольном;
Ψba = 0,40…0,60 для передачи шевронными колесами.
Открытые передачи конструируют узкими с коэффициентом ширины Ψba = 0,1…0,2.
2.2. Коэффициент концентрации КНβ нагрузки можно вычислять с помощью приближенных (эмпирических) формул в зависимости от коэффициента ширины зубчатого венца относительно делительного диаметра шестерни Ψbd = b/d1 и твердости поверхности зубьев. Формулы приведены в таблице 2.2.1.
Таблица 2.2.1
Коэффициент концентрации нагрузки КНβ
1,0 < Ψbd < 1,6 |
||
Размещение шестерни относительно опор |
HRC ≥ 35 |
HRC < 35 |
Консольное |
1,0 + 0,766 Ψbd |
1,0 + 0,3466 Ψbd |
Асимметричное |
1,0 + 0,275 Ψbd |
1,0 + 0,1275 Ψbd |
Симметричное |
1,0 + 0,1388 Ψbd |
1,0 + 0,0086 Ψbd |
Ψbd < 1,0 |
||
Консольное |
1,0 + 0,766 Ψbd |
1,0 + 0,4466 Ψbd |
Асимметричное |
1,0 + 0,275 Ψbd |
1,0 + 0,1 Ψbd |
Симметричное |
1,0 + 0,052 Ψbd |
1,0 + 0,0373 Ψbd |
Примечние: коэффициент ширины зубчатого венца относительно делительного диаметра шестерни можно вычислить по зависимости Ψbd = 0,5 Ψba(u ± 1).
Кроме указанных формул для определения коэффициента концентрации нагрузки можно использовать графики, представленные на рисунке 6.
НВ ≤ 350 НВ > 350
Рис. 6. Графики для определения коэффициента концентрации нагрузки КНβ
(номера кривых соответствуют схемам, изображенным на рисунке 7)
Рис. 7. Схемы расположения шестерен и колес на валах
2.3. Коэффициент динамичности нагрузки на этапе проектировочного расчета обычно принимают равным КНv = 1,0.
2.4. Коэффициент неравномерности нагружения зубьев на этапе проектировочного расчета обычно принимают равным: для косозубых передач КНα = 1,05, для прямозубых передач КНα = 1.
2.5. Вспомогательный коэффициент Ка = 430 для косозубых и шевронных передач, Ка = 495 для прямозубых передач (ГОСТ 21354 87).
Полученную величину межосевого расстояния следует округлить либо до ближайшего значения из нормального ряда Rа40 (табл. 2.2.2), либо до значения, оканчивающегося на ноль.
Таблица 2.2.2
Нормальные линейные размеры, мм (из ГОСТ 6636 69)
3,2 |
5,6 |
10 |
18 |
32 |
56 |
100 |
180 |
320 |
560 |
3,4 |
6,0 |
10,5 |
19 |
34/35 |
60/62 |
105 |
190 |
340 |
600 |
3,6 |
6,3 |
11 |
20 |
36 |
63/65 |
110 |
200 |
360 |
630 |
3,8 |
6,7 |
11,5 |
21 |
38 |
67/70 |
120 |
210 |
380 |
670 |
4,0 |
7,1 |
12 |
22 |
40 |
71/72 |
125 |
220 |
400 |
710 |
4,2 |
7,5 |
13 |
24 |
42 |
75 |
130 |
240 |
420 |
750 |
4,5 |
8,0 |
14 |
25 |
45/47 |
80 |
140 |
250 |
450 |
800 |
4,8 |
8,5 |
15 |
26 |
48 |
85 |
150 |
260 |
480 |
850 |
5,0 |
9,0 |
16 |
28 |
50/52 |
90 |
160 |
280 |
500 |
900 |
5,3 |
9,5 |
17 |
30 |
53/55 |
95 |
170 |
300 |
530 |
950 |
Примечание: под косой чертой приведены размеры посадочных мест под подшипники качения.
3. Определение ширины колеса
(11)
4. Определение ширины шестерни
Для компенсации возможных ошибок осевого положения шестерни относительно колеса, в качестве значения ширины шестерни b1 принимается величина, превышающая на несколько миллиметров ширину колеса b2:
(12)
5. Предварительное значение делительного диаметра колеса
(13)
6. Определение ориентировочного значения модуля из расчета прочности по напряжениям изгиба
, (14)
где Km поправочный коэффициент (см. 6.1);
KF коэффициент расчетной нагрузки (см. 6.2);
[σF]min меньшее из значений [σF]1 и [σF]2;
(Т2 в Н·м; b2 и d2 в мм; [σF]min в МПа).
6.1. Поправочный коэффициент:
Km = 3,5 для косозубых и шевронных передач, Km = 5,0 для прямозубых цилиндрических передач.
6.2. Коэффициент расчетной нагрузки KF = KFβKFv,
где KFβ коэффициент концентрации нагрузки при расчете напряжений изгиба (см. 6.2.1);
KFv коэффициент динамичности нагрузки (см. 6.2.2).
6.2.1. Коэффициент концентрации нагрузки KFβ можно вычислять с помощью приближенных (эмпирических) формул в зависимости от коэффициента ширины зубчатого венца относительно делительного диаметра шестерни Ψbd = b/d1 и твердости поверхности зубьев. Формулы приведены в таблице 2.6.1.
Таблица 2.6.1
Коэффициент концентрации нагрузки КFβ
1,0 < Ψbd < 1,6 |
||
Размещение шестерни относительно опор |
HRC ≥ 35 |
HRC < 35 |
Консольное |
1,0 + 1,2 Ψbd |
1,0 + 0,733 Ψbd |
Асимметричное |
1,0 + 0,417 Ψbd |
1,0 + 0,294 Ψbd |
Симметричное |
1,0 + 0,265 Ψbd |
1,0 + 0,125 Ψbd |
Ψbd < 1,0 |
||
Консольное |
1,0 + 1,2 Ψbd |
1,0 + 1,1 Ψbd |
Асимметричное |
1,0 + 0,42 Ψbd |
1,0 + 0,22 Ψbd |
Симметричное |
1,0 + 0,155 Ψbd |
1,0 + 0,07 Ψbd |
Кроме указанных формул для определения коэффициента концентрации нагрузки можно использовать графики, представленные на рисунке 8.
НВ ≤ 350 НВ > 350
Рис. 8. Графики для определения коэффициента концентрации нагрузки КFβ
(номера кривых соответствуют схемам, изображенным на рисунке 7)
6.2.2. Коэффициент динамичности нагрузки на этапе проектировочного расчета обычно принимают равным КFv = 1,0.
В качестве значения модуля принимается величина из нормального ряда (ГОСТ 9563 - 80), удовлетворяющая условию mn ≥ mno (см. табл.2.6.2), ориентируясь на рекомендацию mn = (0,01…0,02)·aw.
Таблица 2.6.2
Стандартные значения модулей для зубчатых передач
Ряды |
Модуль, мм |
1-й |
1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25 |
2-й |
1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22;28 |
Примечание: предпочтительным является 1-й ряд.
7. Определение чисел зубьев колеса и шестерни и угла наклона зубьев
суммарное число зубьев ; (15)
число зубьев шестерни ; (16)
число зубьев колеса , (17)
где βmin минимальный угол наклона зубьев (для косозубых и шевронных передач): . (18)
В передачах редуктора принимают βmin ≥ 8° (назначают β = 8°…20°) для косозубых передач, βmin ≥ 25° (назначают β = 30°…40°) для шевронных передач.
Значение zΣ округляют в меньшую сторону до ближайшего целого числа.
7.1. Уточнение фактического передаточного числа по принятым значениям чисел зубьев:
; (19)
Отклонение фактического передаточного числа от заданного не должно превышать 4%:
. (20)
7.2. Определение действительного угла наклона зубьев
. (21)
8. Определение основных геометрических параметров передачи (рис. 9)
8.1. Межосевое расстояние
. (22)
8.2. Диаметры делительных окружностей
шестерни , (23)
колеса . (24)
Рис. 9. Основные геометрические параметры цилиндрической передачи
8.3. Диаметры вершин зубьев
шестерни , (25)
колеса . (26)
8.4. Диаметры впадин зубьев
шестерни , (27)
колеса . (28)
8.5. Коэффициенты перекрытия:
торцового , (29)
осевого . (30)
9. Проверка выполнения условия прочности по контактным напряжениям
, (31)
где ZM постоянная, зависящая от параметров материалов зубчатых колес (см. 9.1);
Zε коэффициент, учитывающий влияние перекрытия на величину напряжений в контакте (см. 9.2);
Zh коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев (см. 9.3);
Т2 - номинальный вращающий момент на колесе, Н·м;
u передаточное число;
Ψba коэффициент ширины зубчатого венца относительно межосевого расстояния (см. 2.1);
КНβ коэффициент концентрации нагрузки при расчете контактных напряжений (см. 2.2);
КНv коэффициент динамичности нагрузки при расчете контактных напряжений (см. 9.4);
КНα коэффициент неравномерности нагружения зубьев (см. 9.5).
9.1. Постоянная, зависящая от параметров материалов зубчатых колес
, (32)
где Е1 и Е2 модули Юнга материалов шестерни и колеса соответственно;
μ1 и μ2 коэффициенты Пуассона материалов шестерни и колеса соответственно;
для зубчатых колес из стали ZМ = 340 МПа1/2.
9.2. Коэффициент, учитывающий влияние перекрытия на величину напряжений в контакте:
для расчета пары косозубых колес ; (33)
для расчета пары прямозубых колес . (34)
9.3. Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев
. (35)
Таблица 2.9.1
Коэффициент динамичности нагрузки
Степень точности ГОСТ 1643 - 81 |
Твердость поверхно-стей зубьев |
Коэффици-енты |
Окружная скорость v, м/с |
||||
1 |
3 |
5 |
8 |
10 |
|||
6 |
≤ 350 НВ |
КНv |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
11,16 1,06 |
1,25 1,09 |
1,32 1,13 |
KFv |
1,06 1,03 |
1,18 1,09 |
1,32 1,13 |
1,50 1,20 |
1,64 1,26 |
||
> 350 НВ |
КНv |
1,02 1,01 |
1,06 1,03 |
1,10 1,04 |
1,16 1,06 |
1,20 1,08 |
|
KFv |
1,02 1,01 |
1,06 1,03 |
1,10 1,04 |
1,16 1,06 |
1,20 1,08 |
||
7 |
≤ 350 НВ |
КНv |
1,04 1,02 |
1,12 1,06 |
1,20 1,08 |
1,32 1,13 |
1,40 1,16 |
KFv |
1,08 1,03 |
1,24 1,09 |
1,40 1,16 |
1,64 1,25 |
1,80 1,32 |
||
> 350 НВ |
КНv |
1,02 1,01 |
1,06 1,03 |
1,12 1,05 |
1,19 1,08 |
1,25 1,10 |
|
KFv |
1,02 1,01 |
1,06 1,03 |
1,12 1,05 |
1,19 1,08 |
1,25 1,10 |
||
8 |
≤ 350 НВ |
КНv |
1,05 1,02 |
1,15 1,06 |
1,24 1,10 |
1,38 1,15 |
1,48 1,19 |
KFv |
1,10 1,04 |
1,30 1,12 |
1,48 1,19 |
1,77 1,30 |
1,96 1,38 |
||
> 350 НВ |
КНv |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,15 1,06 |
1,24 1,09 |
1,30 1,12 |
|
KFv |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,15 1,06 |
1,24 1,09 |
1,30 1,12 |
||
9 |
≤ 350 НВ |
КНv |
1,06 1,02 |
1,12 1,06 |
1,28 1,11 |
1,45 1,18 |
1,56 1,22 |
KFv |
1,11 1,04 |
1,33 1,12 |
1,56 1,22 |
1,90 1,36 |
- 1,45 |
||
> 350 НВ |
КНv |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,17 1,07 |
1,28 1,11 |
1,35 1,14 |
|
KFv |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,17 1,07 |
1,28 1,11 |
1,35 1,14 |
Примечание: верхние числа для прямозубых колес, нижние числа для косозубых колес.
9.4. Коэффициент динамичности нагрузки при расчете контактных напряжений учитывает динамику нагружения, погрешности профилей зубьев, ошибки шагов зацепления шестерни и колеса. Значение КНv определяют при помощи таблицы 2.9.1 в зависимости от твердости рабочих поверхностей, степени точности передачи (см. 9.4.2) и окружной скорости (см. 9.4.1).
9.4.1. Линейная окружная скорость
,м/с (36)
9.4.2. Рекомендуемое значение степени точности изготовления Np можно выбрать по окружной скорости
при β > 0; (37)
при β = 0, (38)
где int целая часть действительной переменной.
9.5. Коэффициент неравномерности нагружения зубьев для прямозубых передач КНα = 1, для косозубых передач вычисляют по формуле
. (39)
Полученное расчетное контактное напряжение должно находиться в интервале
, (40)
Если это условие не выполняется, необходимо выполнить перерасчет
передачи, корректируя ширину зубчатого венца колеса b2 или межосевое расстояние aw. Если увеличивать b2 или aw, то перегрузка уменьшится, уменьшив b2 или aw, можно снизить недогрузку.
10. Проверка выполнения условия прочности по напряжениям изгиба
, (41)
где Т2 - номинальный вращающий момент на колесе, Н·м;
u передаточное число;
aw межосевое расстояние, мм;
b2 ширина зубчатого венца колеса, мм;
mn нормальный модуль зацепления, мм (см. 6);
КFβ коэффициент концентрации нагрузки (см. 6.2.1);
КFα - коэффициент неравномерности нагружения зубьев (см. 10.1);
YF коэффициент формы зуба (см. 10.2);
Yβ коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев (см. 10.3).
10.1. Коэффициент неравномерности нагружения зубьев:
для косозубых передач ; (42)
для прямозубых передач KFα = 1. (43)
10.2. Коэффициент формы зуба представляет собой чисто геометрический параметр, величина которого может быть определена с помощью следующих аппроксимирующих зависимостей:
- для колеса внешнего зацепления
; (44)
- для колеса внутреннего зацепления
, (45)
где z и z0 числа зубьев колеса и долбяка соответственно;
x коэффициент смещения инструмента при нарезании зубчатого колеса.
При практическом применении для колес внутреннего зацепления приближенно можно применять YF = 3,5…4,0; для колес внешнего зацепления при выборе коэффициента YF можно использовать специальные графики, представленные на рисунке 10.
10.3. Коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев для косозубых и шевронных передач можно приближенно рассчитать по формуле
, (46)
где β угол наклона зубьев в градусах.
Для прямозубых передач Yβ = 1.
zv
Рис. 10. График для определения коэффициента формы зуба
x - коэффициент смещения инструмента при нарезании зубчатого колеса; zv эквивалентное число зубьев (для шестерни , для колеса )
Проверка условия прочности на изгиб должна быть выполнена для зубьев колеса и шестерни:
- для колеса ; (47)
- для шестерни ; (48)
если , то необходимо увеличить значение модуля или ширины зубчатого венца с последующим перерасчетом геометрических параметров передачи.
11. Силы в зацеплении цилиндрической зубчатой передачи
Рис. 11. Силы, действующие в зацеплении цилиндрической косозубой передачи
(α угол профиля; β угол наклона зубьев).
Нагрузка в контакте зубчатых колес представляет собой нормальную силу Fn, составляющие которой называются окружной Ft, радиальной Fr и осевой Fa проекциями (см. рис. 11); - проекция полной нормальной силы на горизонтальную плоскость.
, (49)
где T2 вращающий момент на колесе, Н·м;
d2 делительный диаметр колеса, мм.
; (50)
(51)
Глава 3
Пример проектировочного расчета зубчатой цилиндрической косозубой передачи внешнего зацепления
Рассчитать зубчатую цилиндрическую косозубую передачу одноступенчатого редуктора с моментом на выходе Т2 = 900 Н∙м.
Частоты вращения входного и выходного валов передачи равны п1 =210 об/мин и п2 = 70 об/мин соответственно, т. е. передаточное число и = 3.
Передача нереверсивная, с симметричным расположением шестерни относительно опор. Время безотказной работы t = 10 000 часов в тяжелом режиме нагружения.
В качестве параметров исходного контура инструмента принять:
= 1 - коэффициент высоты головки зуба;
= 1 - коэффициент высоты ножки зуба;
с* = 0,25 - коэффициент радиального зазора;
α = 20° - угол профиля рейки.
Расчет
1. Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений
1.1. Выбор материалов для колеса и шестерни по таблице 2.1.1
Зубчатые колеса изготовлены из стали 40Х, закаленной по поверхности до твердости НRС 45…50, термообработка типа «улучшение» с последующей закалкой ТВЧ по контуру до заявленной твердости.
1.2. Допускаемые контактные напряжения
шестерня ,
колесо .
1.2.1.Пределы контактной выносливости по таблице 2.1.2
;
;
1.2.2. Коэффициент запаса прочности .
1.2.3. Коэффициенты долговечности:
шестерни , принимаем ;
,
колеса ,
(табл.2.1.3)
1.3. Допускаемые напряжения изгиба
шестерни
колеса
1.3.1. Пределы выносливости зубьев при изгибе по таблице 2.1.4.
; .
1.3.2. Коэффициент запаса прочности .
1.3.3. Коэффициенты долговечности:
,
;
;
Принимаем и .
1.3.4. Коэффициент чувствительности к реверсивной работе
(нереверсивная работа).
2. Определение межосевого расстояния аw (мм) из условия прочности по контактным напряжениям
2.1. Коэффициент ширины зубчатого венца относительно межосевого расстояния (симметричное расположение относительно опор).
2.2. Коэффициент концентрации нагрузки
,
;
2.3. Коэффициент динамичности нагрузки на этапе проектировочного расчета КНv = 1,0.
2.4. Коэффициент неравномерности нагружения зубьев на этапе проектировочного расчета КНα = 1,05.
2.5. Вспомогательный коэффициент Ка = 430 для косозубых и шевронных передач (ГОСТ 21354 87).
Полученную величину межосевого расстояния округляем до ближайшего значения из нормального ряда (см. табл. 2.2.2). Принимаем aw = 130 мм.
3. Определение ширины колеса
4. Определение ширины шестерни
5. Предварительное значение делительного диаметра колеса
6. Определение ориентировочного значения модуля из расчета прочности по напряжениям изгиба
,
6.1. Поправочный коэффициент для косозубых передач .
6.2. Коэффициент расчетной нагрузки KF = KFβKFv = 1,12.
6.2.1. KFβ = 1,124 коэффициент концентрации нагрузки при расчете напряжений изгиба (см. табл. 2.6.1);
6.2.2. KFv =1,0 коэффициент динамичности нагрузки (значение, обычно принимаемое на этапе предварительного расчета).
В качестве значения модуля принимаем величину из нормального ряда (ГОСТ 9563 - 80), удовлетворяющуя условию mn ≥ mno (см. табл.2.6.2), ориентируясь на рекомендацию mn = (0,01…0,02)·aw. В данном случае mn = 2 мм.
7. Определение чисел зубьев колеса и шестерни и угла наклона зубьев
βmin минимальный угол наклона зубьев (для косозубых и шевронных передач):
суммарное число зубьев ;
Значение zΣ округляем до целого в сторону уменьшения, а именно zΣ = 128;
число зубьев шестерни ;
число зубьев колеса
7.1. Уточнение фактического передаточного числа по принятым значениям чисел зубьев:
;
Отклонение фактического передаточного числа от заданного не должно превышать 4%: .
7.2. Определение действительного угла наклона зубьев
.
8. Определение основных геометрических параметров передачи (рис. 9)
8.1. Межосевое расстояние
8.2. Диаметры делительных окружностей
шестерни
колеса .
Передачу проектируем без смещения, полагая х1 = 0 и х2 = 0.
8.3. Диаметры вершин зубьев
шестерни ,
колеса
8.4. Диаметры впадин зубьев
шестерни ,
колеса
8.5. Коэффициенты перекрытия:
торцового ,
осевого .
9. Проверка выполнения условия прочности по контактным напряжениям
,
9.1. (для стальных колес , );
9.2. ;
9.3. ;
9.4. 1,01 (выбираем по табл. 2.9.1 в зависимости от твердости рабочей поверхности, степени точности и окружной скорости);
9.4.1. Линейная окружная скорость
9.4.2. Рекомендуемое значение степени точности (при β > 0)
Поскольку на практике детали изготавливаются со степенью точности не ниже 8-й, то назначаем .
9.5.
;
;
Полученное расчетное контактное напряжение должно находиться в интервале , то есть
Условие прочности по напряжениям контакта для проектируемой передачи можно считать выполненным.
10. Проверка выполнения условия прочности по напряжениям изгиба
,
10.1. Коэффициент неравномерности нагружения зубьев для косозубых передач ;
10.2. Коэффициент формы зуба определяем при помощи графика, представленного на рисунке 10. Вначале определяем приведенные числа зубьев шестерни и колеса:
,
.
Соответственно получаем: YF1 = 3,75; YF2 = 3,6.
10.3. Коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев для косозубых и шевронных передач можно приближенно рассчитать по формуле
;
10.4. Коэффициент динамичности нагрузки КFv = 1,04 (табл. 2.9.1).
Тогда для шестерни и колеса соответственно имеем:
;
.
Условие прочности по напряжениям изгиба для проектируемой передачи можно считать выполненным.
11. Силы в зацеплении:
окружная ,
радиальная ,
осевая
По полученным размерам передачи можно выполнить конструирование зубчатых колес (см. главу 4).
Глава 4
Конструирование цилиндрических зубчатых колес
1. Конструктивные элементы цилиндрических зубчатых колес
Основные параметры зубчатых колес (диаметр, ширина, модуль, число зубьев и пр.) определены при проектировании передачи. Конструкция колеса и шестерни зависит главным образом от проектных размеров, материала, способа получения заготовки и масштаба производства.
Основные конструктивные элементы колеса обод, ступица и диск (см. рис. 12).
Рис. 12. Конструктивные элементы зубчатого колеса
Обод воспринимает нагрузку от зубьев и должен быть достаточно прочным и в то же время податливым, чтобы способствовать равномерному распределению нагрузки по длине зуба. Жесткость обода обеспечивает его толщина δ.
Ступица служит для соединения колеса с валом и может быть расположена симметрично, несимметрично относительно обода или равна ширине обода (см. рис. 13). Это определяется технологическими или конструктивными условиями. Длина ступицы lст должна быть оптимальной, чтобы обеспечить устойчивость колеса на валу в плоскости, перпендикулярной оси вала, прочность шпоночного соединения и получение заготовок ковкой и нарезание шпоночных пазов методом протягивания.
Диск соединяет обод и ступицу. Его толщина с определяется в зависимости от способа изготовления колеса. Иногда в дисках колес выполняют отверстия, которые используют при транспортировке и обработке колес, а при больших размерах и для уменьшения массы. Диски больших литых
колес усиливают ребрами или заменяют спицами. Острые кромки на торцах ступицы и углах обода притупляют фасками f, размеры которых принимают по таблице 4.2.2.
2. Определение формы и размеров конструктивных элементов зубчатых колес в зависимости от их конструктивного исполнения
Форма зубчатых колес в большинстве случаев определяется способом получения заготовки, выбор которого связан с маркой материала, полученными из расчета размерами и типом производства.
В индивидуальном и мелкосерийном производствах колеса малых размеров с наружным диаметром da < 150…200 мм изготовляют из круглого проката (рис.13, а), а при da > 150…200 мм из поковок (рис. 13, б).
В крупносерийном и массовом производствах заготовки колес небольших и средних размеров (da ≤ 600 мм) получают преимущественно штамповкой в двусторонних подкладных (рис.13, в) или односторонних (рис.13, г) штампах, а больших размеров литьем (рис.14). Размеры конструктивных элементов зубчатых колес приведены в таблице 4.2.1.
Таблица 4.2.1
Размеры конструктивных элементов зубчатых колес
Элемент колеса |
Параметр |
Размер элемента, указанный на рисунке |
||
Рис. 13 |
Рис. 14 |
|||
Cтупица |
Диаметр |
при шпоночном соединении |
dст = (1,5…1,7)d |
dст = 1.55d |
при шлицевом соединении |
dст = (1,4…1,5)d |
|||
Длина |
при шпоночном соединении |
lст = (0,8…1,6)d |
lст = (1,0…1,5)d |
|
при шлицевом соединении |
lст = (0,8…1,4)d |
|||
Обод |
Толщина |
δ = (2…3)mn ≥ 0,02d |
δ = 2,2mn + 0,05b2 |
|
Уклон |
γ = 5…7˚ |
γ ≥ 7˚ |
||
Диск |
Толщина |
с = (0,2…0,3)b |
с = (0,2…0,3)b |
|
Радиус скруглений |
R = 5…7 мм |
R ≥ 10 мм |
||
Диаметр расположения отверстий |
D0 ≈ 0,5(da + d) |
- |
||
Диаметр отверстий |
d0 ≈ (D0 - dст)/(3…4) |
d0 ≥ 25 мм, 4…6 отверстий |
а) б)
в) г)
Рис. 13. Конструкции цилиндрических зубчатых колес и размеры их основных элементов (заготовка: а круглый прокат, б, ковка, в, г штамповка)
Таблица 4.2.2
Размеры фасок
Диаметр ступицы или обода, мм |
Св. 20 до 30 |
Св. 30 до 40 |
Св. 40 до 50 |
Св. 50 до 80 |
Св. 80 до 120 |
Св. 120 до 150 |
Св. 150 до 250 |
Св. 250 до 500 |
f, мм |
1,0 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
Рис. 14. Конструкция и размеры основных элементов литых зубчатых колес большого диаметра (da > 500 мм)
Для шестерен возможны два конструктивных исполнения: за одно целое (вал-шестерня) и отдельно от него (насадная шестерня).
Если при расчете установлено, что толщина s шестерни между впадиной зуба и пазом для шпонки (шлица) s < 2,5mn (рис. 15), то шестерню выполняют за одно целое с валом (рис.16).
Рис. 15. Схема для обоснования конструкции цилиндрической шестерни
Недостатком монолитной конструкции является необходимость изготовления вала из того же материала, что и шестерни, часто более высококачественного и дорогого, чем требуется. Кроме того, при замене шестерни вследствие износа или поломки зубьев приходится заменять и вал.
а)
б)
Рис. 16. Конструкции вал-шестерни
Однако вал-шестерня обладает более высокой жесткостью, прочностью и технологичностью, что в итоге снижает его стоимость. Поэтому в редукторах вал-шестерни применяют чаще, чем шестерни насадные, даже если s ≥ 2,5mn.
На рисунке 16 показаны конструкции вала-шестерни: а для передач с небольшим передаточным числом (нарезание зубьев происходит со свободным входом и выходом инструмента); б - для передач с большим передаточным числом (зубья нарезаются с полным или частичным врезанием в поверхность вала).
Глава 5.
Расчет цилиндрической передачи при помощи системы автоматизированного проектирования APM WinMachine
(в модуле АРМ Trans)
В качестве примера для выполнения расчета цилиндрической передачи с помощью АРМ WinMachine используем следующее задание:
Рассчитать зубчатую цилиндрическую косозубую передачу одноступенчатого редуктора с моментом на выходе Т2 = 900 Н∙м.
Частоты вращения входного и выходного валов передачи равны п1 =210 об/мин и п2 = 70 об/мин соответственно, т. е. передаточное число и = 3.
Передача нереверсивная, с симметричным расположением шестерни относительно опор. Время безотказной работы t = 10 000 часов в тяжелом режиме нагружения.
Зубчатые колеса изготовлены из стали 40Х, закаленной по поверхности до твердости НRС 45…50, термообработка типа «улучшение» с последующей закалкой ТВЧ по контуру до заявленной твердости.
В качестве параметров исходного контура инструмента принять:
= 1 - коэффициент высоты головки зуба;
= 1 - коэффициент высоты ножки зуба;
с* = 0,25 - коэффициент радиального зазора;
α = 20° - угол профиля рейки.
Расчет
Рис. 17
Рис. 18
Рис. 19
Рис. 20
Рис. 21
Рис. 22
Проверить установку параметров исходного контура (по умолчанию в меню «База данных»/«Исходный контур» установлен ГОСТ 13755-81 - исходный контур зубчатых цилиндрических колес эвольвентного зацепления) (рис. 21, 22).
Рис. 23
Рис. 24
Рис. 25
Рис. 26
После нажатия клавиши «Продолжить» получим окна с результатами расчетов (рис. 27, 28, 29)
Рис. 27
Рис. 28
Рис. 29
Результаты расчета цилиндрической косозубой передачи в АРМ Trans
Заданные параметры:
Передача: Косозубая
Зацепления: Внешнего
Тип расчета: Проектировочный
Основные данные
Рабочий режим передачи |
Тяжелый |
Термообработка колес |
|
Шестерня |
Закалка |
Колесо |
Закалка |
Расположение на валу |
Симметричное |
Нереверсивная передача |
|
Момент вращения на ведомом валу, Н |
900,00 |
Частота вращения ведомого вала, об/мин. |
70,00 |
Передаточное число |
3,00 |
Ресурс, час |
10000,00 |
Число зацеплений |
|
Шестерня |
1 |
Колесо |
1 |
Результаты APM Trans
Описание |
Символ |
Шестерня |
Колесо |
Единицы измерения |
Межосевое расстояние |
aw |
130,001 |
мм |
|
Модуль |
m |
2,000 |
мм |
|
Угол наклона зубьев |
β |
10,006 |
град |
|
Делительный диаметр |
d |
65,000 |
195,001 |
мм |
Основной диаметр |
db |
60,968 |
182,905 |
мм |
Начальный диаметр |
dw |
65,000 |
195,001 |
мм |
Диаметр вершин зубьев |
da |
69,000 |
199,001 |
мм |
Диаметр впадин |
df |
60,200 |
190,201 |
мм |
Коэффициент смещения |
x |
0,000 |
0,000 |
- |
Высота зубьев |
h |
4,400 |
4,400 |
мм |
Ширина зубчатого венца |
b |
58,000 |
54,000 |
мм |
Число зубьев |
z |
32 |
96 |
- |
Описание |
Символ |
Шестерня |
Колесо |
Единицы измерения |
Допускаемые напряжения изгиба |
[σF] |
352,941 |
352,941 |
|
Допускаемые контактные напряжения |
[σH] |
804,167 |
||
Твердость рабочих поверхностей |
45,0 |
45,0 |
||
Действующие напряжения изгиба |
σF |
333,636 |
321,501 |
|
Действующие контактные напряжения |
σH |
784,292 |
3. Силы в зацеплении
Описание |
Символ |
Шестерня |
Колесо |
единицы измерения |
тангенциальная сила |
Ft |
9230,706 |
H |
|
Радиальная сила |
Fr |
3465,561 |
H |
|
Осевая сила |
Fa |
1638,505 |
H |
|
Расстояние от торца колеса до точки приложения силы |
b |
29,000 |
Мм |
|
Плечо силы |
R |
32,500 |
мм |
Учебно-методическое издание
расчет и конструирование
цилиндрИЧЕСКИх передач
Учебно-методическое пособие
для курсового проектирования
Составители: И.Л. Новожилов, Н.Ф. Карпов
Публикуется в редакции составителей
PAGE 4